Laporan Akhir Uv_vis Satria

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    1/33

    LAPORAN AKHIR

    SPEKTROMETER

    (Modul 1.1)

    Kode Grup : PM-5

    Nama : Satria Auffa Dhiya Ulhaque

    NPM : 140310110012

    Partner : Yonatan R. Purba

    NPM : 1403101100

    Hari/Tanggal eksperimen : Jumat, 27 September 2013

    Waktu : 13.3016.00

    Asisten : Suci

    Hari/Tanggal penyerahan laporan: Jumat, 04 Oktober 2013

    LABORATORIUM FISIKA MATERIAL

    JURUSAN FISIKA

    FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

    UNIVERSITAS PADJADJARAN

    2013

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    2/33

    JUDUL MODUL

    (Modul 1.1)

    Kode Grup : PM-6

    Nama : Satria Auffa Dhiya Ulhaque

    NPM : 140310110012

    Partner : Yonatan R. Purba

    NPM : 1403101100

    Hari/Tanggal eksperimen : Jumat, 27 September 2013

    Waktu : 13.3016.00

    Asisten : Suci

    Hari/Tanggal penyerahan laporan: Jumat, 04 Oktober 2013

    Jatinangor, 04 Oktober 2013

    Asisten,

    NILAI

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    3/33

    Modul 1-1

    SPEKTROMETER DAN PENGGUNAANNYA UNTUK MENENTUKAN

    BAND-GAP BAHAN SEMIKONDUKTOR

    I. Tujuan(1)Mempelajari cara pemakaian spektrometer(2)Menggunakan spektrometer untuk menentukan band gap bahan

    semikonduktor

    II. Teori Dasar

    Spektroskopi merupakan studi antaraksi radiasi elektromagnetik

    dengan materi. Radiasi elektromagnetik adalah suatu bentuk dari energi

    yang diteruskan melalui ruang dengan kecepatan yang luar biasa. Dikenal

    berbagai bentuk radiasi elektromagnetik dan yang mudah dilihat adalah

    cahaya atau sinar tampak. Contoh lain dari radiasi elektromagnetik adalah

    radiasi sinar gamma, sinar x, ultra violet, infra merah, gelombang mikro,

    dan gelombang radio seperti terlihat pada tabel dibawah ini:

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    4/33

    Pada umumnya, dikenal dua kelompok utama spektroskopi

    yaitu spektroskopi atom dan spektroskopi molekul. Dasar dari spektroskopi

    atom adalah tingkat energi elektron terluar suatu atom atau unsur

    sedangkan dasar dari spektroskopi molekul adalah tingkat energi molekul

    yang melibatkan energi elektronik, energi vibrasi, dan energi rotasi.

    Berdasarkan signal radiasi elektromagnetik penggolongan

    spektroskopi dibagi menjadi empat golongan yaitu (a) spektroskopi

    absorpsi, (b) spektroskopi emisi, (c) spektroskopi scattering, dan (d)

    spektroskopi fluoresensi. Spektroskopi absorpsi meliputi spektroskopi

    absorpsi sinar X, spektroskopi absorpsi UV-Vakum, spektroskopi absorpsi

    UV-VIS, spektroskopi absorpsi infra merah (IR), spektroskopi absorpsi

    gelombang mikro, spektroskopi resonansi magnet inti (NMR), spektroskopi

    resonansi spin elektron (ESR), dan spektroskopi photoacoustic.

    Spektroskopi emisi terdiri atas emisi sinar gamma, spektroskopi emisi

    sinarX, dan spektroskopi emisi UV-Vis. Spektroskopi scattering adalah

    spektroskopi Raman, sedangkan Spektroskopi fluoresensi terdiri dari

    spektroskopi fluoresensi sinar X dan spektroskopi fluoresensi UV-VIS.

    Penggolongan spektroskopi lainnya yaitu berdasar analisis

    permukaan seperti AES (Auger Electron Spectroscopy), SIMS (Secondary

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    5/33

    Ion Mass Spectroscopy), ISS (Ion Scattering Spectroscopy), dan ESCA

    (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis) atau XPS (X-Ray

    Photoelectron Spectroscopy). Penggolongan lainnya yaitu berdasar kimia

    ion yang dikenal dengan spektroskopi massa.

    Berbagai teknik spektroskopi banyak digunakan dalam analisis

    senyawa anorganik (senyawa kompleks koordinasi), antara lain:

    spektroskopi UV-VIS, spektroskopi absorpsi atom, spektroskopi infra

    merah, spektroskopi fluorensi, spektroskopi NMR, dan spektroskopi

    masses. Daerah sinar tampak mulai dari warna merah pada panjang

    gelombang 780 nm sampai warna ungu pada panjang gelombang 380 nm

    (kisaran frekuensi 12800-26300 cm-l), sedangkan daerah ultra violet dan

    panjang gelombang 380 nm sampai 180 nm (kisaran frekuensi 26300-

    55500 cm- l). Energi pada daerah ultra violet dan sinar tampak berkisar dari

    140 sampai 660 kJ/mol.

    Teknik spektroskopi pada daerah ultra violet dan sinar tampak

    biasa disebut spektroskopi UV-VIS. Dari spektrum absorpsi dapat diketahui

    panjang gelombang dengan absorbansi maksimum dari suatu unsur atau

    senyawa. Konsentrasi suatu unsur atau senyawa juga dengan mudah dapat

    dihitung dari kurva standar yang diukur pada panjang gelombang dengan

    absorbans maksimum tersebut di atas. Spektroskopi atom atau yang paling

    banyak digunakan adalah spektroskopi absorpsi atom, terutama untuk

    menentukan konsentrasi unsur-unsur. Umumnya diukur pada daerah ultra

    violet dan daerah sinar tampak seperti pada spektroskopi UV-VIS.

    Konsentrasi unsur-unsur yang banyak dianalisis dengan teknik

    spektroskopi absorpsi atom misalnya: analisis unsur besi (Fe) dalam

    hemoglobin, air, tanah atau jaringan tanaman; analisis timbal (Pb) dalam

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    6/33

    jaringan hewan, manusia atau tanaman; analisis kalsium (Ca) dalam urine,

    rambut, serum darah, air, tanah, atau jaringan tanaman. Pada saat ini sekitar

    70 unsur dapat dianalisis dengan teknik spektroskopi absorpsi atom.

    Spektroskopi infra merah dilakukan pada daerah infra merah yaitu dari

    panjang gelombang 0.78 sampai 1000 urn atau pada kisaran frekuensi

    12800 - 10 cm . Teknik spektroskopi infra merah terutama untuk

    mengetahui gugus fungsional suatu senyawa, juga untuk mengidentifikasi

    senyawa, menentukan struktur molekul, mengetahui kemurnian, dan

    mempelajari reaksi yang sedang berjalan.

    Analisis senyawa anorganik dengan spektroskopi fluoresensi

    adalah sangat spesifik dan sensitif. Teknik analisisnya serupa dengan

    spektroskopi absorpsi UV-VIS, pengukurannya juga pada daerah ultra

    violet dan sinar tampak. Dalam hal ini perbedaannya yang diukur adalah

    radiasi yang diemisikan oleh sampel. Salah satu kelemahan dari teknik ini

    adalah terbatasnya bahan kimia. Ligan-ligan organik pada kompleks

    koordinasi umumnya mengandung hidrogen atau proton.

    Teknik spektroskopi resonansi magnet inti (NMR) memberikan

    keterangan tentang jumlah proton, dan tipe proton dalam suatu senyawa.

    Analisis dengan teknik spektroskopi resonansi magnet inti dilakukan pada

    daerah gelombang radio yaitu dari panjang gelombang 3000 sampai 3 m

    atau dengan kisaran frekuensi 0.1-100 MHz. Umumnya gabungan antara

    spektrum NMR dengan spektrum infra merah digunakan untuk menentukan

    struktur suatu senyawa yang belum diketahui. Berbeda dengan teknik

    spektroskopi di atas, spektroskopi massa tidak berdasarkan pengukuran

    radiasi elektromagnetik. Pada teknik spektroskopi massa, molekul-molekul

    ditembak dengan berkas elektron berenergi tinggi dan hasilnya direkam

    sebagai spektrum dari pecahan-pecahan ion bermuatan positif. Umumnya

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    7/33

    teknik ini digunakan untuk menentukan struktur molekul atau massa dari

    suatu senyawa.

    Spektroskopi UV-Vis

    Teknik spektroskopi pada daerah ultra violet dan sinar tampak

    bias disebut spektroskopi UV-VIS. Dari spektrum absorpsi dapat diketahui

    panjang gelombang dengan absorbans- maksimum dari suatu unsur atau

    senyawa. Konsentrasi suatu unsur atau senyawa juga dengan mudah dapat

    dihitung dari kurva standar yang diukur pada panjang gelombang dengan

    absorbans maksimum tersebut di atas.

    Apabila radiasi atau cahaya putih dilewatkan melalui larutan

    berwarna maka radiasi dengan panjang gelombang tertentu akan diserap

    (absorpsi) secara selektif dan radiasi lainnya akan diteruskan (transmisi).

    Absorpsi maksimum dari larutan berwarna terjadi pada daerah warna yang

    berlawanan, misalnya larutan merah akan menyerap radiasi maksimum

    pada daerah warna hijau. Dengan perkataan lain warna yang diserap adalah

    warna komplementer dari warna yang diamati

    Pada dibawah ini tertera warna yang diserap sebagai warna

    komple- menter dari warna yang diamati. Sebagai contoh merah adalah

    warna komplementer dari hijau dan hijau adalah warna komplementer dari

    merah. Suatu larutan berwarna merah akan menyerap radiasi pada sekitar

    500 nm dan larutan berwarna hijau akan menyerap radiasi pada sekitar 700

    nm.

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    8/33

    Seperti juga instrumen untuk spektroskopi umumnya,

    instrumen pada spektroskopi UV-Vis terdiri dari lima komponen pokokyaitu :(1) sumber radiasi, (2) wadah sampel, (3) monokhromator, (4)

    detektor, dan (5) rekorder. Sumber radiasi untuk spektroskopi UV-Vis

    adalah lampu wolfram (tungsten). Umumnya wadah sampel disebut sel atau

    kuvet. Kuvet yang terbuat dari kuarsa baik untuk spektroskopi ultra violet

    dan juga untuk spektroskopi sinar tampak. Kuvet plastik dapat digunakan

    untuk spektroskopi sinar tampak. Panjang sel untuk spektroskopi UV-Vis

    biasanya 1 cm, ada juga sel dengan panjang 0,1 cm. Monokhromator adalah

    alat yang paling umum dipakai untuk menghasilkan berkas radiasi dengan

    satu panjang gelombang.

    Monokhromator untuk radiasi ultra violet, sinar tampak dan

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    9/33

    infra merah adalah serupa yaitu mempunyai celah (slit), lensa, cermin, dan

    prisma atau grating.

    Terdapat dua macam monokhromator yaitu monokhromator

    prisma Bunsen dan monokhromator grating Czerney-Turner. Dikenal dua

    macam detektor yaitu detektor foton dan detektor panas. Detektor foton

    termasuk (1) sel photovoltaic, (2) phototube, (3) photomultiplier tube, (4)

    detektor semi konduktor, dan (5) detektor diode silikon. Detektor panas

    biasa dipakai untuk mengukur radiasi infra merah, termasuk thermocouple

    dan bolometer

    Signal listrik dari detektor biasanya diperkuat lalu direkam

    sebagai spekt.rum yang berbentuk puncak-puncak. Plot antara panjang

    gelombang dan absorbans akan dihasilkan spektrum. Plot antara absorbans

    (biasa diungkapkan dalam bentuk absorpsivitas molar, ) sebagai ordinat dan

    panjang gelombang sebagai absis akan dihasilkan suatu spektrum absorpsi.

    Spektrometer

    Spektrometer adalah alat untuk mengukur spektrum

    yang berupa intensitas cahaya yang diteruskan suatu bahan sebagai

    fungsi panjang gelombang. Bagian utama dari suatu spektrometer

    adalah sumber cahaya (light source), monokromator, sampel holder,

    dan detektor. Skema dari suatu spektrometer diperlihatkan pada

    Gambar 1. Contoh bagian dari suatu spektrometer diperlihatkan pada

    Gambar 2.

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    10/33

    Gambar 1. Skema bagian utama dari suatu spectrometer

    Spektroskopi absorbsi Ultraviolet dan Visible (UV-Vis)

    adalah pengukuran atenuasi cahaya setelah melalui suatu sampel atau

    setelah dipantulkan oleh permukaan sampel tersebut. Spektroskopi

    UV-Vis ini sangat berguna untuk mengkarakterisasi sifat absorbsi,

    transmisi, dan pemantulan dari berbagai bahan penting yang

    banyak dipakai dalam aplikasi teknologi seperti bahan pewarna,

    bahan pelapis, filter dan sebagainya. Untuk mengkarakterisasi sifat

    optik dan elektronik bahan tersebut diperlukan pengukuran spektrum

    yang mencakup daerah UV dan Visible. Pengukuran tersebut dapatdilakukan secara kuantitatif. Hal tersebut dimungkinkan karena

    cahaya UV dan Visible cukup besar untuk mengeksitasi elektron-

    elektron pada kulit terluar ke tingkat energi yang lebih tinggi.

    Spektroskopi UV-Vis berkaitan dengan absorbsi elektron

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    11/33

    antar pita energi. Koefisien absorbsi bisa didapatkan dari spektrum

    absorbsi atau spectrum transmisi. Dengan demikian spektroskopi UV-Vis

    dapat digunakan untuk melakukan analisa lebar celah energi (band gap).

    Dari segi bahan, struktur pita energi bahan semikonduktor

    terdiri dari pita valensi penuh dan pita konduksi kosong serta lebar

    energi gap sekitar 1 eV. Berdasarkan Teori Pita Energi, elektron yang

    berada pada pita valensi akan berpindah ke pita konduksi apabila

    menyerap foton yang memiliki energi sama dengan atau lebih besar

    dari energi gap bahan tersebut. Bahan semikonduktor dapat memiliki

    strukturdirect energy bandatau indirect energy band.

    Gambar 2. Band gap dalam semikonduktor

    Bahan yang memiliki struktur indirect energy band, transisi elektron

    harus memenuhi konservasi energi dan momentum. Di lain pihak, bahan

    yang memiliki struktur direct energy band, transisi elektron cukup

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    12/33

    memenuhi konservasi energi. Dari hubungan tersebut dapat

    diturunkan hubungan antara koefisien absorbsi dengan energi gap.

    Bahan semikonduktor III-V memiliki strukturdirect band gap.

    III. Metodologi Eksperimen3.1. Peralatan dan Bahan

    (1) Spectrometer T 70 + UV/Vis Spectrometer, PG Instrument Ltd

    Sebagai alat untuk mengukur absorbsi dan transmisi dari bahan

    semikonduktor yaitu GaN.

    (2) Software pegukuran

    Sebagai software untuk mendukung pengukuran absorbsi dan transmisi

    dari bahan semikonduktor yaitu GaN.

    (3)Substrat KacaSebagai tempat film tipis GaN

    (4)Film tipis GaN (Galium Nitrid)Sebagai objek yang akan diukur absorbs dan transmisinya.

    3.2 Prosedur Eksperimen

    (1) Pengambilan data pengukuran absorbsi dan transmisi dari flim tipis

    GaN menggunakan spektrometer T 70 + UV/Vis Spectrometer, PG

    Instrument Ltd.

    (2) Teknik olah dan analisa data menggunakan grafik dan software

    Microcal Origin.

    IV. Data Hasil Percobaan4.1.Cara mengoperasikan spektrometer T 70 + UV/Vis Spectrometer, PG

    InstrumentLtd

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    13/33

    Untuk mengoperasikan spektrometer T 70 + UV/Vis Spectrometer,

    PG InstrumentLtd, sebagai langkah awal kita harus menghidupkan powerterlebih dahulu. Jika power sudah dihidupkan, barulah menghidupkan

    tombol spektrometer. Kemudian langkah selanjutnya adalah menghidupkan

    PC&Komputer dan memastikan tidak terdapatnya sampel didalam

    spektrometer T 70 + UV/Vis Spectrometer, PG Instrument Ltd. Lalu buka

    UV Win Spektrometer dan UV Win Spektrometer akan langsung

    menginalisasi semua komponen. Tunggu sampai selesai dan barulah kita

    dapat menggunakan program UV Win Spektrometer ini.

    - Informasi :

    (1) Jangkauan panjang gelombang dari spectrometer yang digunakan

    Klik Measure(R) kemudian information for spectrometer kemudian

    wavelength range dan ternyata jangkauan panjang gelombang dari

    spektrometer yang digunakan adalah 190-1100 nm.

    (2) Jenis sumber cahaya (light source) dari spectrometer yang digunakan

    Klik Measure(R) kemudian Instrument Validation dan jenis sumber

    cahaya (light source) dari spectrometer yang digunakan adalah

    Holnium Oxide (Nist 2034) dan Deuterium Lamp emission lines.

    (3)Jenis detector yang terdapat pada spectrometer yang digunakan(4)Holder yang ada pada spectrometer ini adalah untuk sampel padat

    (lapisan).

    (5)Cara menyimpan dataKlik File kemudian save parameter di D kemudian Mahasiswa, entry

    name dan save.

    (6)Cara menyimpan data dalam bentuk ASCII sehingga biasdiintegrasikan dalam plot grafik. Klik File kemudian pilih Export data

    dan entry name file yang ingin disimpan dalam bentuj ASCII lalu pilih

    bentuk ASCII dan ok.

    - Cara menggunakansoftware pengukuran

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    14/33

    Setelah inisialisasi untuk UV Win selesai, maka pastikan

    terlebih dahulu program yang akan digunaka, yaitu haruslah spectrum

    bukan kinetic dan lain-lain. Kemudian entry data yang ingin

    diambil.Klik Parameter Setting kemudian pilih Photometric Mode

    berupa absorpsi (a.u.) ataupun transmisi (T%).Selajutnya untuk scan

    parameters berupa data yang dientrykan mau mulai dari berapa dan

    akhirnya sampai berapa. Terakhir Display range yang dientrikan data

    hanya lah Max[G] mau berapa sedangkan Min[L] tidak. Untuk

    pengukuran baseline, pastikan letak sampel padat (lapisan) pada holder

    didalam spectrometer yang digunakan sudah benar. Kemudian klik

    Measure(R) dan pilih baseline correction. Jika telah finish maka

    lakukan pengukuran sampel. Sebelumnya pastikan letak sampel padat

    (lapisan) pada holder didalam spectrometer yang digunakan sudah

    benar. Lalu klik Measure(R) dan pilih start. Tunggu smenetara waktu

    dan jika pengukuran telah finish maka data hasil pengukuran dapat

    diperoleh.

    - Data hasil pengukuran baik itu absorbsi dan trasmisi dari film tipisGaN dengan menggunakan spektrometer T 70 + UV/Vis

    Spectrometer, PG Instrument

    - Gambar dari absorbansi dan transmitansi film tipis GaN yangdiperoleh pada saat pratikum :

    (1)Absorbsi dengan interval 1 nm

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    15/33

    Gambar 3. Absorbsi dengan Interval 1nm dari panjang gelombang

    200 nm - 781 nm

    (2)Absorbsi dengan interval 2 nm

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    16/33

    Gambar 4. Absorbsi dengan Interval 1nm dari panjang gelombang

    200 nm - 781 nm

    (3)Transmisi dengan interval 1 nm

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    17/33

    Gambar 5. Transmisi dengan Interval 1nm dari panjang gelombang

    200 nm - 781 nm

    (4)Transmisi dengan interval 2 nm

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    18/33

    Gambar 6. Transmisi dengan Interval 2nm dari panjang gelombang

    250 nm - 700 nm

    V. Pengolahan Data- Spektrum Film Tipis GaN Hasil Smoothing Data

    (1)Absorbsi dengan interval 1 nm mulai dari panjang gelombang 200 nm

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    19/33

    Gambar 7. Kurva hubungan absorbansi terhadap panjang

    gelombang dengan interval 1 nm

    (2)Absorbsi dengan interval 2 nm mulai dari panjang gelombang 200 nm

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    20/33

    Gambar 8. Kurva hubungan absorbansi terhadap panjang

    gelombang dengan interval 2 nm

    (3)Transmisi dengan interval 1nm mulai dari panjang gelombang 200 nm

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    21/33

    Gambar 9. Kurva hubungan transmitansi terhadap panjang

    gelombang dengan interval 1 nm

    (4)Transmisi dengan interval 2 nm mulai dari panjang gelombang 300 nm

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    22/33

    Gambar 10. Kurva hubungan transmitansi terhadap panjang

    gelombang dengan interval 2 nm

    - Kurva absorbansi dan transmitansi GaN dengan energi foton

    Dengan menggunakan rumusan sebagai berikut :

    Untuk energi, rumus yang digunakan adalah E =

    Untuk absorbansi dan transmitansinya masing-masing dikuadratkan

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    23/33

    (1)Kurva hubungan antara absorbansi GaN dengan energi

    Gambar 11. Kurva hubungan antara absorbansi GaN dengan energi dengan

    interval 1 nm

    (2)Kurva hubungan antara absorbansi GaN dengan energi

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    24/33

    Gambar 12. Kurva hubungan antara absorbansi GaN dengan energi dengan

    interval 2 nm

    (3)Kurva hubungan antara transmitansi GaN dengan energi

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    25/33

    Gambar 13. Kurva hubungan antara transmitansi GaN dengan energi

    dengan interval 1 nm

    (4)Kurva hubungan antara transmitansi GaN dengan energi

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    26/33

    Gambar 14. Kurva hubungan antara transmitansi GaN dengan energi

    dengan interval 2 nm

    - Kurva linearisasi absorbansi dan transmitansi GaN dengan energi foton(1)Absorbansi dengan interval 1 nm

    Nilai band gap GaN = 3.42 eV

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    27/33

    (2)Absorbansi dengan Interval 2 nmNilai band gap GaN= 3.47 eV

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    28/33

    (3)Transmitansi dengan Interval 1 nmEnergi band gap GaN= 3,4 eV

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    29/33

    (4)Transmitansi dengan Interval 2 nmEnergi band gap GaN = 3,275 eV

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    30/33

    VI. Pembahasan Hasil

    Penggunaan Spektrometer ini dilakukan dengan sampel film tipis,

    pada penggunaan spektrometer untuk setiap pengukuran sampel perlu

    dilakukan baseline correcting jika parameter setting-nya diubah, baik

    pengubahan parameter mode pengukuran (absorbsi dan transmisi) serta

    perubahan interval. Selain itu, baseline juga perlu dilakukan jika latar

    pengukuran diubah misalnya dari kaca ke quartz. Baseline dilakukan agar

    data yang dihasilkan lebih valid dan terkoreksi.

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    31/33

    Pada praktikum spektrometer ini dihasilkan dua jenis kurva yaitu

    kurva absorbsi dan kurva transmisi dengan memvariasikan parameter

    setting interval 1 nm dan 2 nm pada saat pengukuran sampel. Sampel yang

    digunakan adalahGaN dengan latar kaca.

    Pada saat pengukuran absorbsi dari sampel GaN dengan menembak

    sampel dengan cahaya monokromatik. Pengukuran dimulai dari panjang

    gelombang tertinggi sampai terendah, data yang diambil yitu dari panjang

    gelombang 781 nm - 200 nm (sesuai dengan parameter setting) untuk

    masing-masing pengukuran dengan interval 1 nm dan 2 nm, puncak

    absorbsi terjadi pada kisaran panjang gelombang antara 300-400 nm. Jadi

    pada rentang panjang gelombang tersebut cahaya monokromatik diserap

    oleh sampel. Dengan munculnya puncak absorbsi serta kemiringannya

    dapat ditentukan, kita dapat menentukan cut yang didapat dengan menarik

    garis lurus pada kemiringan kurva absorbsi (kemiringan di sebelah kanan

    kurva) didapatkan energi gap dari sampel:

    1. Untuk Inteval 1 nm : Eg =3,42eV2. Untuk Inteval 1 nm : Eg =3,47 eV

    Energi gap yang didaptkan dari percobaan menghasilkan nilai yang

    tidak jauh berbeda, menunjukan nilai Eg untuk sampel GaN sebesar

    3,4. eV

    Sementara untuk pengukuran dengan modus transmisi kurva yang

    dihasilkan merupakan kurva penurunan presentasi transmisi. Penurunan

    presentasi transmisi ini terjadi pada rentang panjang gelombang 300-400

    nm. Pada panjang gelombang tersebut. Cahaya diabsorbsi pada panjang

    gelombang tersebut sehingga tingkat transmisi cahaya terus berkurang.

    Dari kemiringan kurva transmisi sebelah kanan dapat ditentukan cut untuk

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    32/33

    menentukan energi gap dengan cara mentukan perpotongan dari garis lurus

    yang ditarik pada kemiringan tersebut.sehingga didapat cut untuk

    percobaan dengan modus transmisi:

    1. Untuk interval 1 nm: Eg = 3,4 eV2. Untuk interval 1 nm: Eg = 3,275 eV

    VII. KesimpulanDari praktikum kali ini, praktikan telah mempelajari cara penggunaan

    spektrometer. Sampel dari semikonduktor yang digunakan yaitu film tipis

    GaN. Dengan menggunakan spektrometer T 70 + UV/Vis Spectrometer,

    PG Instrument Ltd dan Software praktikan dapat mengukur absorbansi

    dan transmitansinya untuk rentang panjang gelombang tertentu dengan

    interval tertentu.

    Dari hasil kurva absorbansi dan transmisi terhadap panjang gelombang

    ini, praktikan dapat menentukan nilai band gap dari suatu bahan, misalnya

    dalah percobaan ini adalah GaN yang memiliki band gap sebesar 3,4 eV.

  • 7/22/2019 Laporan Akhir Uv_vis Satria

    33/33

    Daftar Pustaka

    Beiser, Arthur. 1987.Konsep Fisika Modern. Erlangga : Jakarta.

    http://en.wikipedia.org/wiki/Direct_and_Indirect_Band _Gap.html

    http://dwiprananto.blogspot.com/2009/03/sifat-listrik-dan-optik-bahan.html

    http://en.wikipedia.org/wiki/Direct_and_Indirect_Band%20_Gap.htmlhttp://dwiprananto.blogspot.com/2009/03/sifat-listrik-dan-optik-bahan.htmlhttp://dwiprananto.blogspot.com/2009/03/sifat-listrik-dan-optik-bahan.htmlhttp://en.wikipedia.org/wiki/Direct_and_Indirect_Band%20_Gap.html